자외선의 작동 원리

물에 대한 자외선의 영향은 100여년 전에 처음으로 관찰되었습니다. 여기에 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 과학이 있습니다.

발견

1877년에 과학자들은 처음으로 강한 햇빛이 물을 소독하는 것을 관찰했습니다. 영국의 생리학자 아서 다운스(Arthur Downes)와 과학자 토머스 P. 블런트(Thomas P. Blunt)는 그늘에 보관한 설탕물은 미생물이 자라면서 탁해지는 반면, 직사광선에 보관한 설탕물은 완전히 투명하게 유지된다는 사실을 발견했습니다. 이 지식을 사용하여 독일 안과의사인 Ernst Hertel은 25년 후 UV-C 파장의 빛이 병원균의 성장을 억제할 수 있다는 사실을 알아냈습니다.

소독 용도의 자외선

램프를 사용하여 올바른 파장의 자외선을 인위적으로 생성하는 능력은 공기와 표면뿐만 아니라 다양한 액체를 소독하는 데 도움이 되는 힘을 제공합니다.

UV 기반 소독 공정(살균 조사라고도 함)은 단파장 자외선(UV-C)을 사용하여 미생물의 DNA를 파괴하여 미생물을 비활성화하여 번식과 같은 중요한 세포 기능을 수행할 수 없게 만드는 무화학 소독 방법입니다. 254nm 파장에서 UV 광선은 미생물의 세포벽을 관통하여 몇 초 내에 DNA 구조를 영구적으로 변경하고 결과적으로 화학적 부산물을 남기지 않습니다.

투약

다양한 용도에 필요한 UV 램프 유형을 계산하는 데 정확하고 목표에 맞는 '투여량'이 사용됩니다. 여기에는 다양한 액체, 공기 또는 표면을 안전하게 소독하기 위해 자외선에 노출되어야 하는 기간이 포함됩니다. 예를 들어 중압 UV 램프는 200-320nm의 넓은 소독 파장을 방출하며 평형수 및 폐수 처리와 같은 대규모 상업용 응용 분야에 이상적입니다.

투여량은 램프에서 방출되는 UV 강도, 물, 공기 또는 표면(해당되는 경우)의 UV 투과율(UVT) 및 소독되는 물질이 UV 광선에 노출되는 시간을 고려합니다.

자외선 스펙트럼

자외선은 전자기 스펙트럼에서 매우 좁은 범위를 차지하며 가시광선보다 짧은 다양한 파장으로 분해됩니다.

UV-A: 장파(315 – 400nm) UV는 유해성이 가장 낮지만 피부 노화와 DNA 손상을 유발할 수 있습니다. UV-A 램프는 잉크, 접착제, 코팅 경화에 사용됩니다.

UV-B: 중파(280 – 315 nm) UV는 더 위험하며 피부 화상을 유발합니다. UV-B 램프는 잉크 경화, 특히 투명 코팅 및 얇은 잉크 층에도 사용됩니다.

UV-C: 단파(100 – 280nm) UV는 가장 유해하며 미생물을 무해하게 만들 수 있으므로 물과 공기 소독에 사용됩니다.

V: (400 – 700 nm) 우리 눈으로 볼 수 있는 가장 짧은 파장인 보라색부터 적외선 이전에 가장 긴 가시 파장인 빨간색까지의 가시광선입니다.

소독 응용 분야에서 UV 광선의 장점

자외선은 표면, 공기 및 물 소독을 위한 기존 방법에 비해 많은 장점이 있습니다.

대부분의 UV 기반 소독 시스템에는 화학 물질이 필요하지 않으며 램프의 정확한 투여량만 필요합니다. 응용 분야에 따라 일부 공정에서는 여전히 화학 물질을 사용할 수 있지만 훨씬 적은 양이 사용될 수 있습니다.

UV 기반 소독 공정을 사용하면 독성 화학 물질이나 발암성 부산물이 남지 않습니다.

UV 기술 소독 시스템은 기존 시스템보다 더 작고 사용하기 쉬우며, 자본 및 운영 비용이 저렴합니다.

자외선은 화학적 처리나 열 처리로 인해 발생할 수 있는 액체나 음식의 맛을 바꾸지 않습니다.

UV 램프와 소독 시스템은 화학 시스템보다 이를 사용하는 직원에게 더 안전한 경우가 많으며 위험하고 잠재적으로 독성이 있는 화학 물질을 생산, 저장 및 운반할 필요가 없습니다.

UV 램프는 널리 사용됩니다. 이는 박테리아, 곰팡이, 포자 및 바이러스의 DNA를 파괴하는 데 도움이 되는 공정에 사용될 수 있습니다.

UV 소독 용액은 염소 및 크립토스포리듐과 같은 기타 화학물질에 대한 내성이 생긴 병원균을 비활성화합니다.